[发明专利]一种城市建筑群震害高真实度展示方法

摘要

本发明提供一种城市建筑群震害高真实度展示方法，属于震害模拟预测技术领域。本发明采用多自由度结构模型对城市大规模建筑群进行地震作用下的非线性时程分析，获得建筑各个楼层的地震反应数据(包括震害等级、位移、速度等)。在此基础上，基于精细化震害数据在三维图形引擎中实现了建筑位移的动态可视化。最后，设计了一个综合物理引擎、图形引擎和时程分析的模拟算法，来表现建筑倒塌的真实感物理过程。本发明以我国一个真实的中型城市作为算例进行应用，具有真实感地展示了城市建筑群震害全过程。本发明为城市的虚拟地震应急演练提供了良好的可视化技术。

主权项

一种城市建筑群震害高真实度展示方法，其特征在于：具体过程如下：(1)城市建筑群地震反应的时程分析：利用城市区域的地理信息系统GIS数据，获取每栋建筑的位置、建筑外轮廓的多边形，并且获得建筑结构类型、建造年代、层高、层数数据，建立每栋建筑的多层集中质量剪切模型，并通过选取区域内代表性的典型建筑来确定该区域同类建筑的滞回模型参数；通过基于集中质量剪切模型的时程分析，获得每栋建筑每一层的破坏状态、层位移、层速度，并给出建筑倒塌情况；(2)建筑变形过程的动态可视化：包括城市建筑群的真实感建模和基于精细化预测的震害动态演示两部分，首先，根据地理信息系统GIS数据，在开源图形引擎OSG中建立三维建筑模型，并且通过多重纹理技术给建筑进行贴图，形成具有真实感的建筑三维模型，完成城市建筑群的真实感建模；然后，利用OSG的回调机制，用震害预测数据在每一帧更新建筑模型的顶点坐标，动态地表现建筑震害过程；(3)建筑倒塌过程的动态可视化：首先，建立OSG与PhysX的对应关系；然后，实现震害动态演示与倒塌过程的协同模拟；最后，将震害场景加入地形、天空环境模型，并利用立体投影设备进行区域建筑震害过程的立体感展示。